A pesquisa foi desenvolvida a partir de plantios estabelecidos como parte de ações de recuperação de áreas florestais na região de Assis, SP, em cujos locais o Instituto Florestal do Estado de São Paulo desenvolveu equações alométricas para quantificação de biomassa e carbono (MELO et al., 2008). Os plantios em questão permitiram com que pudesse ser estabelecido um estudo adicional, visando a avaliação do potencial energético de algumas espécies florestais nativas, visando oferecer novos dados e informações para este importante segmento de utilização de madeira. No caso específico, utilizou-se de espécies com idades entre 6 a 8 anos plantadas no arranjo de 3 por 2 metros.
Foram utilizadas amostras provenientes de 12 espécies florestais plantadas, coletadas em três experimentos localizados na região de Assis, na Estação Experimental de Assis, na Fazenda Canatuba e na Fazenda Canaã. A tabela 2.1 apresenta a relação das espécies estudadas com os números de árvores amostradas, idade, espaçamento de plantio e local de coleta por espécie.
Tabela 2.1 - Números de árvores amostradas, idade, espaçamento de plantio e local de coleta por espécie Espécie Número de árvores Idade Arranjo de plantio Local
Acacia polyphyla 2 8 3 x 2m Faz. Canatuba
Anadenanthera falcata 5 6 3 x 2m Estação Experimental de Assis
2 8 3 x 2m Faz. Canatuba
Anadenanthera macrocarpa
1 7 3 x 2m Faz. Canaã
Croton floribundus 2 6 3 x 2m Estação Experimental de Assis
Cytharexyllum myrianthum 4 8 3 x 2m Faz. Canatuba
Enteroplobium contortisiliquum 3 8 3 x 2m Faz. Canatuba
Heliocarpus popayanensis 3 7 3 x 2m Faz. Canaã
Inga uruguensis 3 8 3 x 2m Faz. Canatuba
Myracrodruon urundeuva 3 8 3 x 2m Faz. Canatuba
Peltophorum dubium 5 7 3 x 2m Faz. Canaã
Terminalia glabrescens 2 6 3 x 2m Estação Experimental de Assis
2.3.1 Seleção de árvores, áreas e espécies
A amostragem das árvores realizada pelo Instituto Florestal do Estado de São Paulo procurou selecionar o maior número de espécies compreendendo a maior variação possível de DAP, para se desenvolver uma equação adequada a plantios multi-específicos. Dentro dessa seleção, a pesquisa específica, alvo do presente trabalho, elegeu as espécies com idades entre 6 e 8 anos, em analogia com a idade de corte dos plantios florestais com finalidade energética.
As áreas selecionadas tiveram como base o Banco de Dados da Floresta Estadual de Assis sobre plantios de restauração, levando-se em conta três áreas da região, quais sejam: Floresta Estadual de Assis (Assis, SP), Fazenda Canaã (Taruma, SP) e Fazenda Canatuba (Taruma, SP).
2.3.2 Características dos locais de coleta
Com base no sistema Köppen, o clima da região de Assis é do tipo Cwa, em que a temperatura média do mês mais quente é 23º C e o mês mais frio é inferior a 18º C. A estação mais seca ocorre entre os meses de abril a setembro. Essa informação se aplica à todos os locais de coleta:
- Estação Experimental de Assis: Localizada nas coordenadas 22º35’ S e 50º25’ W de Greenwich. O solo local é um Latossolo Vermelho Distrófico de textura média, muito profundo, com horizonte A fraco e horizonte B latossólico, muito poroso, bastante permeável, bem drenado, ácido e de baixa fertilidade.
- Fazenda Canatuba: Localizada nas coordenadas 22º43’ S e 50º25’ W de Greenwich. O solo é uma associação de Latossolo Vermelho e Nitossolo Vermelho, ambos Eutróficos. A vegetação anterior ao plantio era a cana-de-açúcar.
- Fazenda Canaã: Localizada nas coordenadas 22º45’ S e 50º25’ W de Greenwich. Predomina no local o Latossolo Vermelho Eutrófico. Em que a vegetação anterior ao plantio era a cana-de-açúcar.
2.3.3 Procedimentos de campo
2.3.3.1 Abate e pesagem das árvores
Essa etapa foi executada pela equipe do Instituto Florestal do Estado de São Paulo entre os meses de setembro a dezembro de 2006, em que as árvores foram abatidas e os valores de DAP e altura foram medidos. Todo material obtido foi pesado no campo em dinamômetro com capacidade de 200 kg e precisão de 50 gramas.
Figura 2.1 - Pesagem do tronco
2.3.3.2 Amostragem para determinação da massa seca
Para determinação do teor de massa seca do tronco foram colhidas três discos de madeira de 3 cm de espessura: uma de base (junto ao colo da árvore), uma a 50% da altura e a última no topo do tronco. Estas amostras, logo após serem coletadas, foram pesadas em uma balança semi-analítica com capacidade de 5 kg e precisão do 0,1 g e posteriormente secas em estufa a 60o C, até estabilização do peso, quando eram novamente pesadas.
A biomassa total foi calculada em porcentagem de massa seca, obtida a partir das amostras, por meio da fórmula:
2.3.4 Caracterização da madeira para fins energéticos
Os três discos de madeira proveniente de cada árvore, desprovidos de casca, foram utilizados para caracterizar a madeira com vista à utilização energética. Esse material foi encaminhado ao Laboratório de Química, Celulose e Energia (LQCE), do Departamento de Ciências Florestais - ESALQ/USP, para realização das análises.
A partir de amostras das três posições de altura no tronco, constitui-se uma amostra composta, moída na fração 40 mesh para a realização dos testes de análise imediata, poder calorífico superior, teor de lignina e extrativos totais. Para a determinação da densidade básica foram retiradas cunhas de cada disco obtido na amostragem de cada espécie.
2.3.4.1 Determinação e classificação da densidade básica
A densidade básica foi determinada pelo método da balança hidrostática, segundo a norma ABCP M 14/70.
A densidade básica da madeira foi classificada em três grupos: leve (< 0,5 g/cm3), moderadamente pesada (0,5 a 0,8 g/ cm3) e pesada a muito pesada (> 0,8 g/cm3), de acordo a classificação utilizada por Ferraz et al. (2004) .
2.3.4.2 Análise imediata
A análise imediata foi realizada segundo a norma NBR 8112 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT, 1986).
2.3.4.3 Poder calorífico superior
O poder calorífico superior foi realizado utilizando uma bomba calorimétrica modelo Ika C2000, com metodologia orientada pela norma DIN 51900.
2.3.4.4 Determinação do teor de lignina e de extrativos totais
Os teores de extrativos totais foram determinados segundo a norma ABCP M3/69; os de lignina segundo a norma ABCP M 10/71.
2.3.5 Cálculos das estimativas de produção
Produtividade volumétrica: PV = MS / (DB*1000) (Eq. 2)
Produtividade: Pd = PV * 1666 (Eq. 3)
Incremento médio anual: IMA = Pd /idade (Eq. 4)
Produção energética: PE = MS * PCS * 106 (Eq. 5)
Produtividade energética: PdE = PE * 1666 (Eq. 6) Onde:
PV = Produção volumétrica (m3) MS = Massa seca (kg)
DB = Densidade básica (g/cm3) Pd = Produtividade (m3/ha)
IMA = Incremento médio anual (m3/ha/ano) PE = Produção energética (Gcal)
PdE = Produtividade energética (Gcal/ ha)
1666 = Número de indivíduos plantado num hectare, no espaçamento de 6m2/indivíduo
2.3.6 Análise estatística
Os resultados foram avaliados estatisticamente por meio de análise de covariância em delineamento inteiramente casualizado e teste de Tukey para comparação de médias entre os tratamentos ao nível de probabilidade de 95%.